onsemi EMI720xMU系列:高性能EMI濾波與ESD保護解決方案
在當今的電子設(shè)備設(shè)計中,電磁干擾(EMI)和靜電放電(ESD)是工程師們必須面對的兩大挑戰(zhàn)。特別是在無線通信、顯示和攝像頭等應(yīng)用中,如何有效地抑制EMI并保護電路免受ESD的損害,對于設(shè)備的性能和可靠性至關(guān)重要。onsemi的EMI720xMU系列產(chǎn)品為我們提供了一個出色的解決方案。
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產(chǎn)品概述
EMI720xMU系列是一系列集成了ESD保護功能的LC EMI濾波器,包括EMI7204MU、EMI7206MU和EMI7208MU三種型號。該系列產(chǎn)品采用典型的L = 17 nH和C = 12 pF的元件值,實現(xiàn)了250 MHz的截止頻率,并且在800 MHz至6.0 GHz的頻段內(nèi)具有大于 -23 dB的阻帶衰減。這種性能使得該系列產(chǎn)品非常適合用于數(shù)據(jù)速率高達125 Mbps的并行接口,能夠有效減少無線干擾。
產(chǎn)品特性與優(yōu)勢
強大的ESD保護
每個通道都提供16 kV的ESD保護(符合IEC61000 - 4 - 2 4級接觸放電標準),能夠有效防止靜電對電路造成的損害,提高設(shè)備的可靠性。
出色的濾波性能
L/C值為17 nH和12 pF,帶來了卓越的S21性能。250 MHz的3 dB截止頻率和800 MHz至6.0 GHz頻段內(nèi) -23 dB的阻帶衰減,能夠有效抑制各種無線信號的干擾,如2G/3G、GPS、藍牙和WLAN信號。
集成式解決方案
采用UDFN封裝,將EMI濾波和ESD保護功能集成在一個小型器件中,不僅節(jié)省了電路板空間,還降低了物料清單(BOM)成本,提高了系統(tǒng)的可靠性。
環(huán)保設(shè)計
該系列產(chǎn)品為無鉛器件,符合環(huán)保要求。
應(yīng)用領(lǐng)域
無線手持設(shè)備
在智能手機、平板電腦等無線手持設(shè)備中,EMI720xMU系列可以有效過濾LCD和攝像頭數(shù)據(jù)線的EMI干擾,同時保護I/O端口和鍵盤免受ESD損害。
其他應(yīng)用
還可用于其他需要EMI濾波和ESD保護的場合,如工業(yè)控制、汽車電子等領(lǐng)域。
電氣特性
最大額定值
| 參數(shù) | 符號 | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| ESD IEC61000 - 4 - 2(接觸放電) | VPP | ± 16 | kV |
| ESD人體模型MIL - STD - 883 | VPP | ± 16 | kV |
| 工作溫度范圍 | TOP | -40至85 | °C |
| 存儲溫度 | TSTG | -65至150 | °C |
| 焊接時最大引腳溫度(距外殼1.8英寸,10秒) | TL | 260 | °C |
| 每個電感的電流 | IC | 30 | mA |
| 直流封裝功率額定值 | Pp | 500 | mW |
電氣參數(shù)
| 參數(shù) | 符號 | 測試條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 最大反向工作電壓 | VRWM | 5.0 | V | |||
| 正向鉗位擊穿電壓 | VBR | IR = 1.0 mA | 5.6 | 6.8 | 9.0 | V |
| 負向鉗位擊穿電壓 | VBR | IR = 1.0 mA | -1.5 | -0.08 | -0.04 | V |
| 泄漏電流 | R | VRWM = 3.3 V | 0.1 | 1.0 | μA | |
| 電阻 | RA | 10 | Ω | |||
| 電感 | L | 17 | nH | |||
| 二極管電容 | C1 | VR = 2.5 V, f = 1.0 MHz, 30 mVAC | 12 | pF | ||
| 線路電容 | Ct | 18.8 | 24.2 | 28.2 | pF | |
| 3 dB截止頻率 | f3dB | 高于此頻率會出現(xiàn)明顯衰減 | 250 | MHz | ||
| 阻帶衰減 | 800 MHz至6.0 GHz | 23 | dB |
工作原理
EMI720X系列將ESD保護和EMI濾波功能巧妙地集成在一個小封裝中,非常適合尺寸受限的應(yīng)用。它利用典型保護二極管的固有電容,結(jié)合濾波器中的串聯(lián)電阻,實現(xiàn)了所需的頻率響應(yīng)。通過將這些功能集成到一個器件中,減少了大量離散元件的使用,節(jié)省了寶貴的電路板空間,降低了BOM成本。
應(yīng)用示例與帶寬選擇
在濾波器設(shè)計中,通常使用3 dB截止頻率來指定帶寬。使用6 dB或9 dB截止頻率可能會導(dǎo)致信號退化。以相機或顯示接口中的數(shù)據(jù)線EMI濾波為例,首先需要了解信號及其頻譜內(nèi)容,然后選擇合適的濾波器。
一個典型的數(shù)據(jù)信號類似于方波,對于數(shù)據(jù)速率為100 Mbps的信號,其最大頻率分量為50 MHz。根據(jù)傅里葉級數(shù)近似,方波由奇次諧波組成,為了保留波形的大部分信息,通常前兩項就足夠了,這兩項包含了約85%的信號幅度。因此,為了合理通過頻率為x的方波,濾波器的最小帶寬應(yīng)為3x。
| 下表給出了不同帶寬對應(yīng)的最大支持頻率和三次諧波頻率: | 帶寬 | 最大支持頻率 | 三次諧波頻率 |
|---|---|---|---|
| 3 dB - 100 MHz | 33.33 MHz (f1) | 100 MHz | |
| 6 dB - 200 MHz | 66.67 MHz (f2) | 200 MHz | |
| 9 dB - 300 MHz | 100 MHz (f3) | 300 MHz |
如果輸入頻率為33.33 MHz的信號,信號僅受到輕微影響;而輸入頻率為66.67 MHz或100 MHz的信號時,三次諧波項會被顯著衰減,導(dǎo)致信號邊緣變圓,波形失真,影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。因此,為了確保最佳的信號完整性,建議使用3 dB帶寬來計算可實現(xiàn)的數(shù)據(jù)速率。
訂購信息
| 器件 | 封裝 | 包裝 |
|---|---|---|
| EMI7204MUTAG | UDFN8(無鉛) | 3000 / 卷帶包裝 |
| EMI7206MUTAG | UDFN12(無鉛) | 3000 / 卷帶包裝 |
| EMI7208MUTAG | UDFN16(無鉛) | 3000 / 卷帶包裝 |
總結(jié)
onsemi的EMI720xMU系列產(chǎn)品為電子工程師提供了一個高性能、集成化的EMI濾波和ESD保護解決方案。其出色的濾波性能、強大的ESD保護能力以及小巧的封裝設(shè)計,使其在各種電子設(shè)備中具有廣泛的應(yīng)用前景。在實際設(shè)計中,工程師應(yīng)根據(jù)具體的應(yīng)用需求和信號特性,合理選擇濾波器的帶寬,以確保信號的完整性和系統(tǒng)的可靠性。你在實際應(yīng)用中是否遇到過類似的EMI和ESD問題?又是如何解決的呢?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗。
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